SU869754A1 - Устройство дл выделени кардиосинхроимпульса - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ KAPДИQCИHXPOИMПУЛЬCA

1

Устройство относитс  к медицинской технике, а именно к устройствам дл  исследовани  динамики сердечной де тельности, и предназначено дл  вы делени  кардиосинхроимпульса на фоне сопутствующих помех и формировани  счетного импульса, временное положение которого соответствует точке максимума R - зубца электрокардиосигнала .

Известно устройство дл  выделени  кардиосинхроимпульса, которое содержит последовательно соединенные частотный фильтр, дифференциальный триг гер уровн , формирователь и анёшизатор длительности, соединенный с одним из входов пикового детектора и управл ющий временем его разр да. Вы ход пикового детектора присоединен к второму входу дифференциального триг гера уровн , а его другой вход присоединен к выходу стробирующего каскада , сигнальиый вход которого присоединен к выходу частотного фильтра а управл ющий - к выходу формировате

л  1 .

Однако это устройство не удовлетвор ет задаче формировани  на его выходе импульса, временное положение которого соответствует точке максиму

ма R - зубца. Врем  по влени  импульса на выходе дифференциального триггера уровн  соответствует моменту превышени  R - зубцом уровн , установленного пиковым детектором. Временной интервал между, моментом формировани  импульса и любой фиксированной точкой R - зубца (в том числе максимумом ) будет измен тьс , так как пи10 ковый детектор и анализатор периода, управл ющий им, обладает инерционностью , а амплитуде R - зубца свойственна нестабильность. Эти колебани  временного положени  сформированного

ts счетного импульса относительно истинного положени  точки максимума R зубца будут вносить дополнительную погрешность в оценку длительности R - R интервала.

Более совершенным  вл етс  устройство дл  выделени  кардиосинхроимпульса , которое содержитпоследовательно соединенный предварительные усилитель кардиосигнала, квадратор, дифференциатор , амплитудный ограничитель импульса положительной пол рности, блок выделени  переднего фронта импульса положительной пол рности, также формирователь строба максимальной длительности R - зубца и Формирователь

строба минимальной длительности R - зубца, входы которых соединены с выходом блока выделени  переднего фронта импульса положительной пол рности , а выходы которых подключены к первому и второму входам схемы совпадени . Устройство также содержит последовательно соединенные амплитудны ограничитель импульса отрицательной пол рности, блок выделени  заднего фронта импульса отрицательной пол рности и блок формировани  счетного импульса, включенные между выходом дифференциатора и третьим входом схемы совпадени  2.

Это устройство производит разделение сигна.ла и помехи по амплитудному и временному признакам. Однако счетный импульс на выходе этого устройства по своему временному положению нестабилен по отношению к какой либо фиксированной точке R - зубца (например к его максимуму или к менту окончани  R - зубца). Это св зано с тем, что нестабильность по амплитуде R - зубца (от 0,7 мВ до 3 мВ) при наличии в данном устройстве нелинейных блоков квадратировани  и амплитудного ограничени  преобразуетс  в нестабильность временного положени  счетного импульса. Поскольку амплитуда R - зубца может измен тьс  в четыре раза, то степень насыщени  квадратора по выходу не остаетс  одинаковой. Мен етс  крутизна фронтов, смещают  по времени точки перегиба выходного импульса квадратора , и соответственно момент начала импульса производной смещаетс  относительно вершины R - зубца при посто нном напр жении отсечки квадратирующегр устройства.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности временной фиксации синхроимпульса относительно R - зубца электрокардоиграммы.

Цель достигаетс  тем, что в устройство , содержащее последовательно соединенные предварительный усилител и дифференциатор, а также амплитудный ограничитель импульса положительной пол рности и амплитудный ограничитель импульса отрицательной пол рности , соединенные с выходом дифференциатора , и последовательносоединенные блск формировани  счетных импульсов и первую схему совпадени , введены последовательно соединенные генератор пилообразного-напр жени , компаратор, формирователь импульсов совпадени , втора  схема совпадени  и блок задержки, а также блок выделени  переднего фронта импульса отрицательной пол рности, причем выход амплитудного ограничител  импульса отрицательной пол рности подключен через блок выделени  переднего фронта импульса отрицательной пол рности к входу блока формировани  счетных

импульсов, выход амплитудного ограничител  импульса положительной пол рности подключен к входу генератора пилообразного напр жени  и второму входу втопой схемы совпадени , а выход блока задержки - к второму входу первой схемы совпадени .

На фиг,1 изображена структурна  схема уст)ойства дл  выделени  кардиосинхроимпульса; на фиг.2 - времен ыe диаграммы сигналов на выходах блоков устройства.

Устройство дл  выделени  кардиосинхроимпульса состоит из последовательно соединенных предварительного усилител  1 кардиосигнала, дифференциатора 2, с1мплитудного ограничител  3 импульса положительной пол рности , генератора 4 пилообразного напр жени  и компаратора 5, представл ющих собой временной анализатор длительности переднего фронта R - зубца формировател  б импульсов совпадени  второй схемы 7 совпадени  и блока 8 задержки, а также из последовательно соединенных амплитудного ограничител  9 импульса отрицательной пол рности , блока 10 выделени  переднего фрота импульса отрицательной пол рности блока 11 формировани  счетных импульсов , включенных между выходом дифференциатора 2 и первым входом первой схемы 12 совпадени . Причем выход блока задержки соединен с вторым входом первой схемы 12 совпадени .

Устройство работает следующим образом ,

Кардиосигнал с электродов, предварительно усиленный усилителем 1, поступает на дифференциатор 2, построенный на активных элементах. С выхода дифференциатора сигнал производной R - зубца, имеющий вид двух разнопол рных пр моугольных импульсо с переходом через ноль (фигг.2), поступает на входы двух блоков: амплитудных ограничителей 3 и 9 импульсов соответственно положительной и отрицательной пол рностей.

Claims (2)

1. Каждый из них пропускает на выход пр моугольные импульсы соответствующей пол рности, по амплитуде превышающие заданные уровни, тем самым ограничива  прохождение импульсов кардиосигнала , крутизна фронтов которых. меньше крутизны фронтов R - зубца. С помощью этих блоков отсеиваютс  зубцы R и Т . Импульс производной положительной пол рности, пройд  ограничитель 3, анализируетс  по длительности временным анализатором, состо щим из блоков генератора 4 пилообразного напр жени  и компаратора 5 Сигналы, имеющие длительность, меньшую наименьшей длительности положительного фронта R - зубца, не пройдут на выход компаратора 5, так как окажутс  ниже установленного порогового уровн  компаратора (фиг.2). Так осуществл етс  защита от выброса высокочастотных помех. Импульсом с выхода компаратора 5, момент по влен которого соответствует моменту совпа дени  по уровню пилообразного напр жени1Ч и установленного порогового уровн  компаратора 5, запускаетс  формирователь б импульсов совпадени  вырабатывающий импульс, который обес печивает перек ытие по времени момен та перехода производной R - зубца че рез ноль, Его длительность Т должн.а быть больше, чем - мин ) пе реднего фронта R -зубца. Этот импуль поступает на первый вход второй схемы 7 совпадени , на второй вход которой поступает импульс с выхода ограничител  3, т.е. положительный импульс сигнала производной R - зубца. На выходе схемы 7 совпадени  вырабатываетс  импульс, оканчивающий.с  точно в момент перехода производной через ноль. Начало этого импульса соответствует началу импульса с выхода компаратора 5, Дл  того, чтобы зафиксировать моменты перехода через ноль производной R - зубца, необходимо обеспечить перекрытие в это момент импульсов производной положительной и отрицательной пол рностей. В св зи с этим необходимо задержать импульс с выхода схемы 7 на врем  эаб которое обеспечило бы срабатывание первой схемы 12 совпадени  при поступлении на ее второй вход импульса с выхода блока формировани  счетных импульсов, выработанного по переднему фронту отрицательного импульса сигнала произ.врдной,поступающего с блока 10, на который поступает отрицательный импульс производной, прсвиедший амплитудный ограничитель 9 Минимизаци  времени перекрыти  двух импульсов, поступающих на входы первой схемы совпадени , необходима с точки зрени  повышени  точности фиксации момента перехода производной через ноль и с точки зрени  повьшени  помехоустойчивости, так как в этом случае меньше веро тность поступлени  на один из входов импульсов помехи. Помехоустойчивость временной фиксации кардиосинхроимпульса обеспечиваетс  в рассматриваемой схеме тем, что перед этой операцией осуществл етс  разделение сигнала и помехи по признакам крутизны и длительности фронтов , а также производитс  анализ изменени  знака производной R - зубца. Преимуществом предлагаемого устройства перед известными  вл етс  стабильност ь временного положени  заднего фронта импульса положительной пол рности ч переднего фронта импульса отрицательной пол рности по отношению к вершине R - зубца, что повышает точность временной фиксации кардиосинхроимпульса, а также минимизаци  времени перекрыти  сигнальных импульсов на выходе устройства, что повышает помехоустойчивость . Формула изобретени  Устройство дл  выделени  кардиосинхроимпульса , содержащее последовательно соединенные предварительный усилитель и дифференциатор, а также амплитудный ограничитель импульса положительной пол рности и амплитудный ограничитель импульса отрицательной i пол рности, соединенные с выходом, дифференциатора, и последовательносоединенные блок формировани  счетных импульсов и первую схему совпадени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности вр еменной фиксации синхроимпульса относительно R - зубца электрокардиограммы , в него введены последовательно соединенные генератор пилообразного напр жени , компаратор, формирователь импульсов совпадени , втрра  схема совпадени  и блок задержки, а также блок выделени  переднего фронта импульса отрицательной пол рности, причем выход амплитудного ограничител  импульса отрицательной пол рности подключен через блок выделени  переднего фронта импульса отрицательной пол рности к входу блока формировани  счетных ЙМПУЛЬСРВ, выход с1МПЛИ-. тудного ограничител  импульса полоительной пол рности подключен к вхоу генератора -пилообразного напр жеи  и второму входу второй схемы совадени , а выход блока задержки - к торому входу первой схемы совпадени .: Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 507312, кл. А 61 В 5/00, 1975.
2. 2.Reliable Triggering for xercise Electrocardiograms By D. Winer , B. Trenholm EEE Transaction on BME, v 16, N 1, , 1969.

   h